JPH0191409A - トロイダルコイルの巻線方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・〔産業上の利用分野〕 本発明はトロイダルコイルの巻線方法及び装置に関し、
さらに詳しくいえば、トロイダルコイルにおける導線の
絶縁層の剥離、断線、レヤショートなどの不都合を防止
し、量産に適するトロイダルコイルの巻線方法及び装置
に関する。

〔従来の技術〕

・従来におけるトロイダルコイルの巻線は、殆んど手作
業によるもので、その巻線作業に当っては巻線に必要な
長さにカットした導線を９手先きでリングコアの窓穴に
通し、これを繰返し導線に張力を加えながら、−巻き−
巻き適宜のピッチを保たせて磁芯部に巻線して生産され
た。

そのために、従来の手作業による巻線方法では導線は、
磁芯の周囲を巻回する毎に、磁芯表面との摩擦によって
、導線の絶縁層に剥離部分を生じレヤショート或いは断
線などの要因を内包することとな、１．−ｔた巻線のテ
ンションの不均一も生じ製品の信頼度の低下は免れず、
さらに生産性に劣υ、勢い安価に提供し難い。

そこで、上記の欠点の除去対策の一つとして。

磁芯にエポキシ樹脂などを静電塗装したものを使用し、
又は２ピースの合成樹脂成型品で磁芯を包む方法も提案
されているが、これらの提案によっても、なお生産性向
上に寄与することが困難であり、また特殊な生産設備を
必要とし、コスト高となる欠点を免れなかった。

そこで９本願の発明者は先に特開昭６２−７２１０６号
の発明を完成し、「リング状の磁芯の直線部分に、接合
してなる巻枠を回動自在に装着し。

該巻枠を駆動機構を介して回転させ、導線を巻枠胴体部
に誘導し巻回する。」ことを骨子とするトロイダルコイ
ルの巻線方法の提案を行い実施中である。しかし、上記
の提案による巻線方法及び装置によっても、磁芯部に直
線部を有しない、即ちリング状コアの巻線に当ってはな
お種々の不便を免れなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記、従来のトロイダルコイルの巻−一方法及び装置に
おける欠点に鑑み９発明者は引続き研究の結果本発明を
完成したものである。

したがって９本発明の目的は９巻線を手作業によらず、
導線を駆動機構を介して磁芯の周囲に誘導し巻回するこ
とを自動的に行うことである。

これによって９巻線作業中に、導線の絶縁層を傷つけた
り、剥離等の生ずることを防止し、及びテンションの均
一化した導線を直線部を持たないリング状の磁芯部に誘
導し、所要の多層巻きを容易にすることであり、さらに
９巻線作業を省力化し、安価に提供することのできるト
ロイダルコイルの巻線方法及び装置を供することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解決するものであって、従
来技術に内在した欠点を克服除去するために９次の技術
的特徴を新規に結合したものである。

即ち、リングコア正面の窓２（部に、導線の録源コイル
（巻線用コイル）を内装した回動体を、駆動手段を弁し
て回動じ、導線を磁芯の周囲に誘導する。

次の技術的特徴は、上記−動体を磁芯の周囲に誘導する
ために９回動体の形状を馬蹄請に形成し該馬蹄型端部間
の開口部よりリングコアを挿入して９回動体の回転１１
１１をリングコアの窓穴部のほぼ中央部に位置させてか
ら９回動体を回転する技術を結合したことであシ、さら
に１次の技術的％徴は、線源コイルの最内層部から導線
を引出し巻回することである。

さらに又９次の特徴は、線源コ・イルな装着した回動体
に空洞部を形成し、該空洞部及び嘴部にテンショナーを
設け、線源コイルから引出され磁芯部に誘導される導線
に均一化された所要度のテンションを付与する技術を結
合したことである。

〔作用〕

線源コイルを内装した回動体は、ワーク台上に適宜の円
軌道に沿って設けたガイド上を回動可能にし、揺動杆に
支持されたリングコアは、馬蹄Ｍにした回動体の開口部
に回動体の回動開始前に揺動させ、そのリングコアの窓
穴部のｔｌぼ中央部に回動体の円軌道を設定し、リング
コアを位置決め後に９回動体を回動することによって、
その線源コイルの最内層部から引出された導線をリング
コアの磁芯部に誘導して巻線を行う。

そして、上記ｊｌ”ｒが行われている時間帯、その巻線
の速度に対応して、リングコアを正転又は逆回転させな
がら所定ピッチの巻線を実施できる。

〔実施例；別紙の実施例の図面に基いて記載します。〕

以下に本発明の連速な実施例を説明する。

本発明は、第１〜３図に示すように９本体７し一ム１の
フロント側２（図において左側）に固定したリングコア
３の揺動及び正逆回転駆動機構４と１本体フレーム１の
リアー側５　（図において右側）に線源コイル６を内装
した回動体７の駆′ｋｈ機構８及び線源コイル６を回動
自在に装着したワーク台９を本体フレーム１上にて摺動
可能にした駆動機構１０から構成されており、上記の各
機構４゜８．１０は互いに連繋して、所定の作業手順に
よって作成されるプログラムによる制御盤によって割り
できるコンピューター機構を介して自動的に巻線を実施
できる構成を有する。

次に、上記本発明を構成する各機構の構成を詳しく説明
する。

（ａ）、リングコアの駆動機構 第１，２図に示すように、適宜の高さとした本体フレー
ム１の左側フロント側２に、軸承１１を設け、該軸承１
１に主歯車１２を軸着した主軸１３を軸架し、軸承１４
には上記主歯車１２と噛合する連動歯車１５を軸着した
伝動軸１６を軸架すると共に、上記主＠１ｌ１３端部に
プーリー１７を取付け、主軸１３と平行に駆動するよう
にした減速正逆転モーターＭに取付けたプーリー１８と
、上記上［１１１１３のプーリー１７間にＶベルト１９
を懸架し、主歯車１２を駆動し７えしめる。

次に、上記伝動軸１６に回動杆２０を軸着すると共に、
該回動杆２０の外側端部左側に上端部にリングコアの弾
発性の４邑み部材２１を装着した揺動杆２２をピン２３
により枢着し、及び回動杆２０の内（ｔｉ１１万端部に
エアシリンダー２４をビン２５により枢汚し、該エアシ
リンダー２４のピストン５ｉｌｌを上記揺動杆２２の内
１ｒｔｌｉ部に枢着し、エアシリンダー２４の作動によ
って、揺動杆２２を水平位１〆ｆのまま、左、右方向に
揺動し得しめる、リングコア３は、揺動杆２２が上記エ
アシリンダー２４のピストンの前推により外方に揺４υ
１した際、別に設けた（図示しない）リングコア搬送機
構を介して、その頭部に設けた弾発性の描み部材２１に
よって楓持されたまま、エアシリンダー２４の後退によ
って、内側に向って揺動し、その際為み部材２１１／こ
よってｊ持されたリングコア３は。

その窓穴部を横方向に開いた状態にて位置き′めされる
。なお９１巳み部材に近接した位置に２巻初め導線係止
用の細隙又は複数個の突起部を形成する。

（ｂ）、線源コイルを内蔵した回動体の駆動機構。

第３図に示すように、上記リングコア３の駆動機構４を
配置した本体フレーム１のリアー側５にリングコア３の
駆動機？＋１！￥４に近接した本体フレーム１の上面部
に蟻向２　Ｇ　、　２６’を凹設し、該鯖溝２６　、２
６’の適宜の位置に凹溝２７　、２７’を設け。

フラットローラー２８　、２８’を内装し、該蟻溝２６
　、２　Ｇ’に収金すると共に、上記陣！、溝２６　、
２６’の外側の本体フレーム１の一方側に、軸承３１゜
３１’を設け、スピンドル３２を装架すると共に。

同側の可動定盤３０の側縁部に、線孔３３を設けた誘導
体３４を外側に向は曲設シフ、上記誘導体３４の線孔３
３にスピンドル３２を螺装し、ハンドル３５を介してス
ピンドル３２を回動することによって、可＃Ｉ定ΔＪ３
０を左右に摺動し得しめる。

なお２本体フレーム１の仙方１Ｆ’ｌｌには軸承３６゜
３６′を設け、誘導棒：３７を装架すると共に、その側
の可動定盤３０の側縁部には孔３８を設けた誘、導体３
９を外方に向は曲設し、該孔３８に誘導棒３７を挿通せ
しめて上記一方側のスピンドル３２を回動することによ
って、可動定盤３０が左右同期して摺動可能にすると共
に、該摺動部に近接した位置に、摺動値を認知するため
の適宜の目ノをび数値を表示した構成とする。

なお、又、上記可動定盤３０の摺動機構において、蟻溝
とスピンドルの結合とせず、可動定盤３０の下方部にラ
ックを配置し、該ラックと噛合する歯車を回動すること
によって、可動定盤３０を摺動させる構成とすることも
できる、 （但し９図示を省略する。） 次に、上記可動定盤３０に支承脚４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄを植設し、該支承脚４０ａ〜４０ｄに概ね馬
蹄型に形成したワーク台９をその開口１ｆｌｌｌをフロ
ント側２に向けて固定すると共に。

該ワーク台９の内側縁部に沿って設けた後記する回動体
７の回動スペース４１に隣接するように断面り型とした
馬蹄型のガイドレール４２を、その開口部をフロント側
２に指向させて配置し、該ガイドレール４２の内側にお
いて回動体９を回動しえしめる。

次に又、上記可動定盤３０上に回動体駆動用モーターｔ
を設け、該モーターＭ２のモーター軸に軸着した生歯車
４３と噛合する今歯車４４を軸着した駆動縦軸４５を軸
承４６　、４６’に軸架すると共に、該駆動縦軸４５を
ワーク台９上に突出させ。

該軸端部に摩擦車４７を軸着してガイドレール４２の内
側に位置させた回動体７の外側部を摩楳して回動体７を
回動しえしめる。

なお、可動定盤３０の適宜の位置及びこれと対応するワ
ーク台９の適宜の位置に軸承４８　、４８’を設け、摩
擦・車４９，４ｃｔを装着した縦軸５０゜５０′を設け
ると共に、必要に応じて該縦軸５０゜５０′と駆動縦軸
４５との間にベルト等適宜の伝動用部材を配置して回動
体７の回動を助長する構成とすることができる。

次に１巻線用の線源コイル６（導線コイル）を内装させ
る回動体７の構成は第１図及び第４図に示すように、ワ
ーク台９上に配置した断面り形のガイドレール４２の内
側の回動スペース４１上における円軌道に沿って、上記
摩擦車４７によって回動するに適する半径を具える馬蹄
型状をなし。

円筒形又は半円筒形成いは、樋状半筒形状を開閉自在に
対向させて空洞部５１を形成し、その円筒形又は半円筒
形の円心部がリングコア３の窓穴部のほぼ中央部を通る
円軌道上を回動するようにし配置し駆動せしめる。

そのために、該回動体７の回動方向の後端部は回動体７
の甲心部に開口部５２を具え、複数の傾斜管部材５３か
らなる嘴部５４を形成しておシ。

該嘴部５４には合成ゴムその他柔軟な素材からなる傾斜
面をもつ挾部材５５を内蔵してお）、その挾部材５５の
基部に両側の板状体５６　、５６’によって挾持された
ばね部材５７を配置すると共に。

該回動体７の後端部の外側には、螺条５８を設け。

該螺条５８に螺装できる螺条５９を具えるテーパーキャ
ップ６０を螺装し、そのテーパーキャップ６０を締める
ことによって、嘴部５４が内側に圧迫され、嘴部５４の
開口部に引出された導線６１を押圧するようにし１巻線
時線源コイル６より引出された導線６１がリングコア３
に巻線される際。

適度のテンションを付与できるよう巻線作動前予めテー
パーキャップ６０を締め、或いは緩め挾部材５５の圧迫
によるテンションを微調整可能に構成する。

さらに、前記ばね部材５７に隣接して線源コイル６を収
納した透明素材からなる線源キャップ６２を配置し、核
線源キャップ６２の後端部に（進行方向）はね６３を配
置し、その後端部を回動体７の内壁部の適宜の位置に係
止し、線源キャップ６２を回動体７内腔内部において常
時回動体７の進行方向に羊引させることによって、リン
グコア３に誘導される導線６１に対し、均衡したテンシ
ョンを付与せしめる。

なお、Ｌ配回動体７を筒状に形成する場合においては、
その筒体の少なくとも上半部は透明素材にて形成するこ
とによって１回動体７内に内装した線源キャップ６２内
の線源コイル６の導線の残量その他の状態を把握するこ
とができる。

又、線源コイル６及び線源キャップ６２の構成において
、線源コイル６は線径、リングコアの巻線部及び多層巻
９巻線数等の種別によって必要蓄線ｆｆｆｌを異にする
が、その蓄線１１の多いことが望ましいので、長π（Ｈ
〈巻線され、かつ適度の彎曲された形状に巻線された線
源コイルとすることが生産性向上に望ましい、、なお、
ｍ源コイルを線源キャップ内に内蔵せずして、直接回動
体の空洞部に内装°ｒることも勿論用゛能でりる。

さらて又９回動体７の空洞部に線源コイル６を内装する
除、単一の線源コイル６を内装する外。

線源コイル６の導線を互いに結合して、　′Ｐｉ数個の
線源コイル６．６を直列に装着して生産性を改善するこ
ともできる。

なお又、−上記リングコアの巻線装置において。

線源コイルを内装した回動体の回動面を水平方向とせず
に、適宜の傾斜面において作動さぜ、或いは回動体の回
動面を鉛直方向に維持して作動させる（この場合は、互
いに関係する各駆動機構を回動体の回動面に同調せしめ
た上）構成とすることもできる。

（俳し９図示を省略する。） 〔発明の効果〕 本願の発明は上記の構成によるので、従来のトロイダル
コイルの巻線方法に比し、（イ）２巻線時において導線
の絶縁層の剥離は生じないので、レヤショートや断線な
どの欠点を除去できる。

（ロ）２巻テンシミンが適宜選択でき、均一化され正常
巻線ができかつ９巻回数も規制でき、−層整列密巻、−
層整列ピッチ巻、多層整列巻も巻線できる。

？ｉ、　　ＩＪングコアの内径が１へ程度以上のものな
らば巻線可能であり、又線径もダα０７〜１％程度迄対
応可能である。

に）１次に、トロイダルの形状についてはリング状１円
筒状、角形等多様形状に対応できる。したがって、簡易
半自動型ヌは完全自動型として連続運転のシステム化に
結合することができる。

（ホ）、可動定盤が摺動可能であるので＋ＩｆＭ源コイ
ルを内装した回動体は、その円軌道を変位し通過点を変
位でき、リングコア内径の変更に際して。

直ちにそれに対応することができる。

上記のように量産に適するので、一般にトロイダルコイ
ルの利点として、　（ａ）、そのインダクタンスはＬ−
ＡＬ＠Ｎの２乗則によく従い容易に計算できること、及
び再現性がよいこと。

（ｂ）、短に巻線で大きなインダクタンスが実現できる
ので、銅損がきわめて小さい・ （Ｃ）、漏れ磁束がきわめて小さい。

（ｄ）１巻線容量が大変少なく、自己共振周波数が極め
て高い等の利点から、各種フィルター、アンテナカップ
ラー、ラインフィルター、ダイプレクサー、パラン、ハ
イブリッド等のほか、小信号狭帯域増幅器、小信号広帯
域増幅器９周波数逓倍器。

ミキサー等の多方面の用途として安価に提供することが
できる等工業的効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を示す本発明の平面図、第２図は回正面
図、第３図は右側面図、第４図は回動体の一部欠銭拡大
断面図、第５図は第２図Ｅ部における一部欠截拡大断面
図である。 〔符号の説明〕 １：本体フレーム　　　　　　Ｍ；正逆転モーター２；
フロント側　　　　　　１８；プーリー３；リングコア
　　　　　　１９；Ｖベルト６；線源コイル　　　　　
２２：揺動杆７二回動体　　　　　　　　２３；ビン８
；回動体の駆動ｆｆｉ＋４　　　２４　；エアシリンダ
ー９：ワーク台　　　　　　　２５；ビン１２；主歯車
　　　　　　　２８，２８′；フラットローラー１３；
主！ｌＧ１２９，２（１’　；蟻はそ１４；軸承　　　
　　　　　　３０；可動定盤１５；’ｉ’歯車 ３１．３１’　；軸承 １６；伝動軸　　　　　　　　３２；スピンドル１７；
プーリー　　　　　　　３３；珠孔３４；誘導体　　　
　　　　　５４；嘴部３５；ハンドル　　　　　　　５
５；挾部材３６．３６’：軸承　　　　　　　５６．５
６”板状体３７；誘導棒　　　　　　　　５７；ばね部
材３８、孔　　　　　　　　　　５８；螺条３９；誘導
体　　　　　　　　５９′螺条４゜〜４へ；支承脚　　
　　　　　　６０；テーパーキャップ４１；回動スペー
ス　　　　　６１１導線４２、ガイド、Ｖ−ヤ　　　　
　６２；線源キャップ４３；仝歯車　　　　　　　　６
３′ばね６４：９謡 ４４；↑歯車 ４８．４８’；軸承 ４９．４９’；摩擦車 ５０：縦軸 ５１；空洞部 ５２；開口部 ５３：複数の傾斜管部材 第３図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１），リングコアの窓穴部のほぼ中央部を鉛直方向に
   通過する円軌道に沿つて，線源コイルを駆動機構を介し
   て回動させながら磁芯部に導線を誘導し巻線するように
   したことを特徴とするトロイダルコイルの巻線方法。
2. （２），線源コイルの最内層部より導線を引出し磁芯部
   に誘導しながら巻線するようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のトロイダルコイルの巻線方法
   。
3. （３），線源コイルの最内層部より導線を引出し，該線
   源コイルをリングコアの窓穴部のほぼ中央部を鉛直方向
   に通過する円軌動に沿つて回動させるようにしたトロイ
   ダルコイルの巻線装置において，リングコアは着脱自在
   にした掴み手段をもち，かつ揺動可能に形成した揺動杆
   に支持されており，該リングコアの窓穴部中央部を，上
   記線源コイルの回動軌道上に位置ぎめ後において，適宜
   の駆動手段を介して回動杆を回動し，これによつて，リ
   ングコアを巻線速度に対応して間欠的に正逆転させなが
   ら導線をリングコアの磁芯部に誘導し巻線するようにし
   たことを特徴とするトロイダルコイルの巻線装置。
4. （４），線源コイルは，馬蹄形の回動体の胴部空洞内に
   着脱自在に内装されており，回動体の回動と同期して回
   動し，その回動時においては常に引出される導線に適宜
   のテンションを付与しながら回動することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載のトロイダルコイルの巻線装
   置。
5. （５），回動体の空洞部の後端部に押圧機能を具える嘴
   部を設け，該嘴部を介して線源コイルから引出される導
   線に適宜のテンションを付与するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載のトロイダルコイルの
   巻線装置。
6. （６），リングコアの駆動機構，回動体の駆動機構等を
   作動させる所定のプログラムを反復継続させる記憶制御
   機構を結合したことを特徴とする特許請求の範囲第３乃
   至５項記載のトロイダルコイルの自動巻線装置。
7. （７），回動体を取付けたワーク台を可動定盤上に装着
   し，該可動定盤を本体フレームに設けた摺動機構を介し
   て摺動自在に形成し，回動体の円軌道を変位できるよえ
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のト
   ロイダルコイルの自動巻線装置。